Biến CO2 thành nhiên liệu nhờ phân tử nano và tia cực tím

Rh còn được biết đến là chất để gia tốc hay xúc tác cho một loạt các phản ứng trong công nghiệp, nhưng kim loại hiếm này thường cung cấp quá nhiều năng lượng nên làm giảm bớt thời gian xúc tác và tạo ra các sản phẩm phụ hóa học không mong muốn.

Các nhà khoa học của trường Duke đã phát hiện rằng họ có thể loại bỏ những sản phẩm phụ không mong muốn bằng cách chuyển rhodi thành dạng hạt nano thông qua hiệu ứng plasmon và chiếu dưới tia cực tím.

Giáo sư vật lý Henry Everitt, công tác tại Đại học Duke cho biết “phương pháp này thật sự hiệu quả, các hạt nano kim loại đã trải qua quá trình plasmon hoạt động giống như các ăng-ten thu nhỏ và hấp thụ ánh sáng nhìn thấy hoặc tia cực tím rất hiệu quả, và có thể làm một số việc như tạo ra điện trường mạnh. Trong những năm gần đây, thuộc tính này đã được công nhận rằng có thể áp dụng để xúc tác cho các phản ứng”.

Khi các nhà khoa học cho CO2 và H2 đi qua các hạt nano rhodi đã được làm nóng tới 300 độ C, các phản ứng hóa học đã tạo ra lượng khí metan và CO tương đương nhau. Tuy nhiên, khi sử dụng bóng đèn tia cực tím để làm nóng các hạt nano, các phản ứng chủ yếu chỉ tạo ra khí metan .

Nhà khoa học Zhang cho biết “nếu các phản ứng này chỉ có 50% chọn lọng, thì chi phí sẽ tăng gấp đôi so với chọn lọc 100%. Nếu tính chọn lọc rất cao, bạn có thể tiết kiệm thời gian và năng lượng do không phải tinh lọc sản phẩm”.

Các nhà nghiên cứu tin tưởng rằng, phát hiện này – được đăng tải chi tiết trên tạp chí khoa học Nature Communications – có thể áp dụng cho nhiều phản ứng hóa học quan trọng khác.

Anh Thư (Theo Upi)